一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统

摘要

本发明涉及一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统，自力纠偏组件依靠系统的力矩平衡原理对调节辊实时纠偏，使得滤带在运作过程中矩心两侧的力处于动态平衡。为应对偏移量较大的情况，通过设计外力纠偏组件对滤带进行主动纠偏，外力纠偏组件可以通过丝杆和调心轴承座配合，在进一步的实施例中，外力纠偏组件还可以通过气缸和连杆配合。红外探测组件用于检测滤带左右边部是否超出设定范围，从而反馈至外力纠偏组件进行主动纠偏补偿。光电整纬组件依靠检测发光头和光电检测接收头协同工作，检测滤带是否发生纬移，并反馈至整纬辊组进行主动补偿。本发明将主动纠偏和被动纠偏相结合，显著提高纠偏效率，多个传感器配合确保不会过度纠偏。

权利要求

1.一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统，其特征是基于以下组件：

自力纠偏组件，包括安装架，固定在所述安装架上的螺纹扩幅板，转动设置在所述螺纹扩幅板两侧的调节辊，以及固定在所述安装架中部的垂直短轴；所述调节辊上以预定方式绕设有污泥脱水用的滤带，所述滤带两侧的预定位置处设有探边小轮；

外力纠偏组件，包括设置在所述安装架一侧的电动机，与所述电动机通过齿轮箱啮合传动的丝杆，固定在所述丝杆上的调心轴承座，以及安装在所述丝杆一侧的限位微动开关；

红外探测组件，包括分别固定在所述调节辊两端的发射头和接收头；

光电整纬组件，包括安装在所述自力纠偏组件两侧的光电检测器，与所述光电检测器电性连接的控制器，以及与所述控制器电性连接的整纬辊组；

包括以下纠偏方法：

自力纠偏方法：当滤带运行位置正常，作为矩心的垂直短轴左右侧的力矩代数和为零，装置处于平衡状态；当滤带向一侧偏移，则因矩心两侧的力矩平衡被破坏而使该装置摆动；

由于滤带运行速度与歪斜了的被动调节辊周向速度存在速度差，两者之间因相对速度产生摩擦力，从而使得滤带自动向另一侧回移；在滤带的回移过程中，矩心两侧的力随之趋于平衡，待滤带回到正常位置后该装置回归平衡状态；

外力纠偏方法：当滤带向一侧偏移触及到探边小轮，电动机随即启动，由丝杆带动调节辊一侧的调心轴承座沿丝杆轴线移动，带动调节辊倾斜，进而使滤带回移；红外探测组件工作，发射头和接收头检测滤带左右边部是否超出设定范围，发射头发射出红外线，接收头用于接收红外线，若接收头未接收到红外线，则系统自动判定滤带未发生偏移、或偏移量在预设范围之内；若接收头接收到红外线，则系统自动判定滤带的偏移量超出预设范围，需要纠偏，则反馈至外力纠偏组件进行主动纠偏补偿；

所述外力纠偏组件还包括气缸，铰接在所述调节辊上的第一连杆，以及与所述气缸的活塞杆和第一连杆共同铰接的第二连杆；由左右两组发射头和接受头组成的红外光电探边系统按运行平幅滤带左右边部偏移超出设定范围时检测出的光电监控信号，经控制部分使执行机构自动纠偏；纠偏时，控制部分指令气动控制阀控制气缸使纠偏辊按滤带偏移方向作出相应倾斜，至运行中的整幅滤带与两只纠偏辊面间产生相对速度而使滤带迅速向另一侧回移到正常位置，随之纠偏辊复位。

2.根据权利要求1所述的一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统，其特征在于：所述螺纹扩幅板上设有自中央分别左旋、右旋的螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统，其特征在于：所述光电检测器包括一组对称安装在所述滤带两侧的检测发光头和光电检测接收头。

4.根据权利要求1所述的一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统，其特征在于：所述整纬辊组包括一对转动设置在所述安装架上的凹辊和凸辊。

5.根据权利要求3所述的一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统，其特征在于：所述检测发光头包括光源和透镜；所述光电检测接收头包括遮光片、圆柱形透镜、狭缝片、以及硅光电池。

说明书

一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统

技术领域

[0001] 本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统。

背景技术

[0002] 在污水淤泥处理中，需要利用污泥脱水设备对污泥进行脱水形成泥饼，脱水设备需要多个脱水辊和滤带组合，对污泥进行挤压。带式污泥脱水机在运行过程中，不可能一直保持均匀受力，故滤带跑偏情况时有发生，此时需要纠偏系统发挥效用，对滤带进行及时有效纠偏，以保障生产的稳定持续进行。

[0003] 现有技术中利用纠偏辊和限位开关对滤带进行纠偏，这种纠偏方式的灵敏度不高，一旦限位开关不能及时保护停机，滤带一端触及脱水机边框侧翻，导致折损。

发明内容

[0004] 发明目的：提供一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统，通过自力纠偏组件、外力纠偏组件、红外探测组件、以及光电整纬组件相互配合工作，解决了现有技术存在的上述问题。

[0005] 技术方案：一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统，包括自力纠偏组件、外力纠偏组件、红外探测组件、以及光电整纬组件四部分。

[0006] 其中，自力纠偏组件，包括安装架，固定在所述安装架上的螺纹扩幅板，转动设置在所述螺纹扩幅板两侧的调节辊，以及固定在所述安装架中部的垂直短轴；

[0007] 外力纠偏组件，包括设置在所述安装架一侧的电动机，与所述电动机通过齿轮箱啮合传动的丝杆，固定在所述丝杆上的调心轴承座，以及安装在所述丝杆一侧的限位微动开关；

[0008] 红外探测组件，包括分别固定在所述调节辊两端的发射头和接收头；

[0009] 光电整纬组件，包括安装在所述自力纠偏组件两侧的光电检测器，与所述光电检测器电性连接的控制器，以及与所述控制器电性连接的整纬辊组。

[0010] 在进一步的实施例中，所述螺纹扩幅板上设有自中央分别左旋、右旋的螺纹。螺纹角为10°15°；所述螺纹扩幅板固定安装在安装架上，板中央的螺纹箭头指向与滤带的运行~方向相反；当滤带滑过板面时，受到螺纹斜面反力作用而去皱、防皱。

[0011] 在进一步的实施例中，所述调节辊上以预定方式绕设有污泥脱水用的滤带，所述滤带两侧的预定位置处设有探边小轮。通过将探边小轮安装在预定位置，由探边小轮感应滤带是否跑偏。

[0012] 在进一步的实施例中，所述光电检测器包括一组对称安装在所述滤带两侧的检测发光头和光电检测接收头。检测发光头发出平行光线透过正在运行的滤带；光电检测接收头接收光信号，将纬纱的像投影至硅光电池；硅光电池将接收到的光通量转换为与滤带歪斜相关的电信号；电信号发送至控制器，由控制器带动整纬辊组工作。

[0013] 在进一步的实施例中，所述整纬辊组包括一对转动设置在所述安装架上的凹辊和凸辊。凹辊和凸辊组合构成凹凸辊式整纬装置，滤带自凹辊和凸辊之间穿行，当不需要整纬时，两辊面不与滤带接触，若滤带呈向前弧线纬移，则通过电动操作使该装置转动适当角度，凸辊接触滤带进行整纬，反之则使凹辊接触滤带整纬。

[0014] 在进一步的实施例中，所述外力纠偏组件还包括气缸，铰接在所述调节辊上的第一连杆，以及与所述气缸的活塞杆和第一连杆共同铰接的第二连杆。通过气缸的活塞杆伸出和缩回带动第二连杆摆动，进而带动与之铰接的第一连杆摆动，最终控制调节辊调节角度。

[0015] 在进一步的实施例中，所述检测发光头包括光源和透镜；所述光电检测接收头包括遮光片、圆柱形透镜、狭缝片、以及硅光电池。检测发光头发出平行光线，被光电检测接收头接收，平行光线首先透过遮光片，再通过圆柱形透镜进行聚焦，聚焦后的光线透过狭缝片，最终投影到硅光电池上。

[0016] 有益效果：本发明涉及一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统，通过设置自力纠偏组件、外力纠偏组件、红外探测组件、以及光电整纬组件，对污水淤泥脱水设备运行的滤带进行纠偏。其中，自力纠偏组件依靠系统的力矩平衡原理对调节辊实时纠偏，使得滤带在运作过程中矩心两侧的力处于动态平衡之中。考虑到偏移量较大的情况，本发明通过设计外力纠偏组件对滤带进行主动纠偏，外力纠偏组件可以通过丝杆和调心轴承座配合，在进一步的实施例中，外力纠偏组件还可以通过气缸和连杆配合。红外探测组件用于检测滤带左右边部是否超出设定范围，从而反馈至外力纠偏组件进行主动纠偏补偿。光电整纬组件依靠检测发光头和光电检测接收头协同工作，检测滤带是否发生纬移，并反馈至整纬辊组进行主动补偿。

附图说明

[0017] 图1为本发明实施例一的结构示意图。

[0018] 图2为本发明实施例一的侧视剖切图。

[0019] 图3为本发明实施例二的结构示意图。

[0020] 图4为本发明实施例一中整纬辊组的结构示意图。

[0021] 图5为本发明实施例一中外力纠偏组件的结构示意图。

[0022] 图中各附图标记为：安装架1、探边小轮2、调节辊3、螺纹扩幅板4、丝杆5、调心轴承座6、限位微动开关7、电动机8、齿轮箱9、红外探测组件10、整纬辊组11、凸辊1101、凹辊1102、气缸12、第二连杆13、第一连杆14。

具体实施方式

[0023] 在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

[0024] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0025] 实施例一：

[0026] 如图1至图5所示，本发明公开了一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统，其中，一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统包括安装架1、螺纹扩幅板4、调节辊3、垂直短轴、电动机8、丝杆5、调心轴承座6、限位微动开关7、发射头、接收头、光电检测器、控制器、整纬辊组11。所述螺纹扩幅板4固定在所述安装架1上，所述调节辊3转动设置在所述螺纹扩幅板4的两侧，所述垂直短轴固定在所述安装架1中部，所述电动机8设置在所述安装架1的一侧，所述丝杆5与所述电动机8通过齿轮箱9啮合传动，所述调心轴承座6固定在所述丝杆5上，所述限位微动开关7安装在所述丝杆5一侧，所述发射头和接收头固定在所述调节辊3的两端，所述光电检测器安装在自力纠偏组件的两侧，所述控制器与所述光电检测器电性连接，所述整纬辊组
11与所述控制器电性连接。所述螺纹扩幅板4上设有自中央分别左旋、右旋的螺纹。螺纹角为10°15°；所述螺纹扩幅板4固定安装在安装架1上，板中央的螺纹箭头指向与滤带的运行~
方向相反；当滤带滑过板面时，受到螺纹斜面反力作用而去皱、防皱。所述调节辊3上以预定方式绕设有污泥脱水用的滤带，所述滤带两侧的预定位置处设有探边小轮2。通过将探边小轮2安装在预定位置，由探边小轮2感应滤带是否跑偏。所述光电检测器包括一组对称安装在所述滤带两侧的检测发光头和光电检测接收头。所述检测发光头包括光源和透镜；所述光电检测接收头包括遮光片、圆柱形透镜、狭缝片、以及硅光电池。检测发光头发出平行光线，被光电检测接收头接收，平行光线首先透过遮光片，再通过圆柱形透镜进行聚焦，聚焦后的光线透过狭缝片，最终投影到硅光电池上。检测发光头发出平行光线透过正在运行的滤带；光电检测接收头接收光信号，将纬纱的像投影至硅光电池；硅光电池将接收到的光通量转换为与滤带歪斜相关的电信号；电信号发送至控制器，由控制器带动整纬辊组11工作。
所述整纬辊组11包括一对转动设置在所述安装架1上的凹辊1102和凸辊1101。凹辊1102和凸辊1101组合构成凹凸辊1101式整纬装置，滤带自凹辊1102和凸辊1101之间穿行，当不需要整纬时，两辊面不与滤带接触，若滤带呈向前弧线纬移，则通过电动操作使该装置转动适当角度，凸辊1101接触滤带进行整纬，反之则使凹辊1102接触滤带整纬。

[0027] 实施例二：

[0028] 一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统包括安装架1、螺纹扩幅板4、调节辊3、垂直短轴、发射头、接收头、外力纠偏组件、光电检测器、控制器、整纬辊组11。所述螺纹扩幅板4固定在所述安装架1上，所述调节辊3转动设置在所述螺纹扩幅板4的两侧，所述垂直短轴固定在所述安装架1中部，所述发射头和接收头固定在所述调节辊3的两端，所述光电检测器安装在自力纠偏组件的两侧，所述控制器与所述光电检测器电性连接，所述整纬辊组11与所述控制器电性连接。所述外力纠偏组件包括气缸12，铰接在所述调节辊3上的第一连杆14，以及与所述气缸12的活塞杆和第一连杆14共同铰接的第二连杆13。通过气缸12的活塞杆伸出和缩回带动第二连杆13摆动，进而带动与之铰接的第一连杆14摆动，最终控制调节辊3调节角度。

[0029] 所述螺纹扩幅板4上设有自中央分别左旋、右旋的螺纹。所述螺纹扩幅板4固定安装在安装架1上，板中央的螺纹箭头指向与滤带的运行方向相反；当滤带滑过板面时，受到螺纹斜面反力作用而去皱、防皱。所述调节辊3上以预定方式绕设有污泥脱水用的滤带，所述滤带两侧的预定位置处设有探边小轮2。通过将探边小轮2安装在预定位置，由探边小轮2感应滤带是否跑偏。所述光电检测器包括一组对称安装在所述滤带两侧的检测发光头和光电检测接收头。所述检测发光头包括光源和透镜；所述光电检测接收头包括遮光片、圆柱形透镜、狭缝片、以及硅光电池。检测发光头发出平行光线，被光电检测接收头接收，平行光线首先透过遮光片，再通过圆柱形透镜进行聚焦，聚焦后的光线透过狭缝片，最终投影到硅光电池上。检测发光头发出平行光线透过正在运行的滤带；光电检测接收头接收光信号，将纬纱的像投影至硅光电池；硅光电池将接收到的光通量转换为与滤带歪斜相关的电信号；电信号发送至控制器，由控制器带动整纬辊组11工作。

[0030] 根据上述技术方案，本发明具体的工作过程如下：自力纠偏组件是一种平衡器，其安装架1上装有螺纹扩幅板4和两根调节辊3，由滤带拖动而被动回转。该装置由安装架1中部的垂直短轴固定，安装在外部设备上，可左右摆动预定角度。当滤带运行位置正常，作为矩心的垂直短轴左右侧的力矩代数和为零，装置处于平衡状态。当滤带向一侧偏移，则因矩心两侧的力矩平衡被破坏而使该装置摆动。由于滤带运行速度与歪斜了的被动调节辊3周向速度存在速度差，两者之间因相对速度产生摩擦力，从而使得滤带自动向另一侧回移。在滤带的回移过程中，矩心两侧的力随之趋于平衡，待滤带回到正常位置后该装置回归平衡状态。在自力纠偏组件整个运行过程中，装置内部的力矩一直保持动态平衡。外力纠偏组件用于应对偏移量过大的情况；当滤带向一侧偏移触及到探边小轮2，电动机8随即启动，由丝杆5带动调节辊3一侧的调心轴承座6沿丝杆5轴线移动，带动调节辊3倾斜，进而使滤带回移；由发射头和接收头组成的红外探测组件10工作，发射头和接收头检测滤带左右边部是否超出设定范围，发射头发射出红外线，接收头用于接收红外线，若接收头未接收到红外线，则系统自动判定滤带未发生偏移、或偏移量在预设范围之内；若接收头接收到红外线，则系统自动判定滤带的偏移量超出预设范围，需要纠偏，则反馈至外力纠偏组件进行主动纠偏补偿。

[0031] 对于本文所述的光电整纬组件，主要依靠光电检测器、控制器、执行机构（即整纬辊组11）实现动作。所述光电检测器的数量为双数，最少为2只，并分别装置于滤带的左右两侧。每只光电检测器由检测发光头和光电检测接收头组成，分别位于滤带两面。光电检测接收头是由遮光片、圆柱形透镜、狭缝片、硅光电池组成的一组光学接收元件。 每只狭缝片上有横布的单八字形或双八字形狭缝，其倾角有多种，单八字形狭缝主要为正负6度，双八字形狭缝则有正负6度、正负10度、正负4度、正负9度。若角度适宜，双八字形狭缝能获得较高的检纬精度和较广的检纬范围。检测发光头发出平行光线，被光电检测接收头接收，平行光线首先透过遮光片，再通过圆柱形透镜进行聚焦，聚焦后的光线透过狭缝片，最终投影到硅光电池上。

[0032] 在实施例二中，外力纠偏组件还包括气缸12，铰接在所述调节辊3上的第一连杆14，以及与所述气缸12的活塞杆和第一连杆14共同铰接的第二连杆13。螺纹扩幅辊的水平位置可调节滤带在三只辊面的包绕角及其经向张力。由左右两组发射头和接受头组成的红外光电探边系统按运行平幅滤带左右边部偏移超出设定范围时检测出的光电监控信号，经控制部分使执行机构自动纠偏。由两只被动纠偏辊、连杆和气缸12组成。纠偏时，控制部分指令气动控制阀控制气缸12使纠偏辊按滤带偏移方向作出相应倾斜，至运行中的整幅滤带与两只纠偏辊面间产生相对速度而使滤带迅速向另一侧回移到正常位置，随之纠偏辊复位。也可采用可改变转向的专用电动机8按控制部分指令，以所需转向传动丝杆5，通过连杆操纵纠偏辊。此外，有的采用辊面具有多根可沿辊轴线方向移动的滑条的滑条式纠偏辊，利用与滤带接触的辊面滑条按控制部分指令作与滤带偏移反向的滑动而使滤带回移复位运行，以适应某些滤带的需要。这类扩展纠偏组合装置能有效扩展滤带，自动纠偏，灵敏而稳定。

[0033] 综上，本发明涉及一种污水淤泥脱水设备用纠偏系统，自力纠偏组件依靠系统的力矩平衡原理对调节辊3实时纠偏，使得滤带在运作过程中矩心两侧的力处于动态平衡。为应对偏移量较大的情况，通过设计外力纠偏组件对滤带进行主动纠偏，外力纠偏组件可以通过丝杆5和调心轴承座6配合，在进一步的实施例中，外力纠偏组件还可以通过气缸12和连杆配合。红外探测组件10用于检测滤带左右边部是否超出设定范围，从而反馈至外力纠偏组件进行主动纠偏补偿。光电整纬组件依靠检测发光头和光电检测接收头协同工作，检测滤带是否发生纬移，并反馈至整纬辊组11进行主动补偿。本发明将主动纠偏和被动纠偏相结合，显著提高纠偏效率，多个传感器配合确保不会过度纠偏。

[0034] 如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。